I. Khái niệm CNC

CNC (Computer Numeric Controlled – điều khiển bằng máy tính) – là điểu khiển các loại máy móc sản xuất bằng cách sử dụng các chương trình viết kí hiệu chuyên biệt bằng máy tính. Ta có thể bắt gặp các loại máy CNC thường gặp như: máy tiện, máy phay, máy cắt lazer, máy cắt tia nước, máy đột dập.……

II. Lịch sử phát triển của máy CNC.

Công nghệ CNC được ra đời từ rất lâu và đã trải qua nhiều hình thái phát triển:

• 1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo

• 1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu

• 1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ

• 1940 – John Parsons thiết kế máy CNC hiện đại.

• 1952 – Ra đời máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên

• 1959 – Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng

• 1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)

• 1963 – Đồ hoạ máy tính

• 1970s – Máy CNC được đưa vào sử dụng

• 1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng

Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa trên công trình của một người có tên là John Parsons. Từ những năm 1940 Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ . Máy được điều khiển để chuyển động theo từng tọa độ, nhờ đó tạo ra được bề mặt cần thiết của cánh máy bay.

Năm 1948 J. Parson giới thiệu hiểu biết của mình cho không lực Hoa Kỳ. Cơ quan này sau đó đã tài trợ cho một loạt các đề tài nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT).

Công trình đầu tiên tại MIT là phát triển một mẫu máy phay NC bằng cách điều khiển chuyển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ. Mẫu máy NC đầu tiên được triển lãm vào năm 1952. Từ 1953 khả năng của máy NC đã được chứng minh.

Một thời gian ngắn sau, các nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để bán, và các nhà công nghiệp, đặc biệt là các nhà chế tạo máy bay đã dùng máy NC để chế tạo các chi tiết cần thiết cho họ.

Mỹ tiếp tục cố gắng phát triển NC bằng cách tiếp tục tài trợ cho MIT nghiên cứu ngôn ngữ lập trình để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc này là sự ra đời của ngôn ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959

Mục tiêu của việc nghiên cứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập trình gia công có thể nhập các câu lệnh vào máy NC. Mặc dù APT bị chỉ trích là thứ ngôn ngữ qúa đồ sộ đối với nhiều máy tính, nó vẫn là công cụ chính yếu và vẫn được dùng rộng rãi trong công nghiệp ngày nay và nhiều ngôn ngữ lập trình mới là dựa trên APT.

Các máy CNC hiện đại hoạt động bằng cách đọc hàng nghìn bit thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính chương trình. Bộ điều khiển cũng giúp nhân viên lập trình tăng tốc độ sử dụng máy.

Từ các máy công cụ sơ khai với các cơ cấu cơ khí, ngày nay máy CNC hoạt động dưới sự điều khiển của hệ điều hành được lập trình tinh vi, có thể thực hiện chức năng chuyên biệt với các dòng máy phay đứng, phay ngang, máy phay giường, máy tiện đứng, máy phay, tiện 3 trục rồi 5 trục gia công các bề mặt phức tạp, máy xung, máy cắt dây EDM, đột dập liên hoàn, cắt khắc laser kim loại……Hiện nay, các Trung tâm gia công thực hiện nhiều nguyên công liên tiếp như tiện, phay, khoan, mài, trên một máy chỉ với một lần gá đặt.

Các trung tâm gia công có sự trợ giúp của các cơ cấu thay dao tự động ATC cấp phôi tự động, cánh tay robot công nghiệp,…có thể được tích hợp vào hệ thống sản xuất linh hoạt trong các nhà máy lớn. Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng công nghiệp 4.0 đang ngày càng phát triển và trợ giúp con người sản xuất ngày càng hữu ích, trong đó có máy CNC.

Ngày nay có rất nhiều hãng công nghệ lớn sản xuất các máy CNC từ máy phay CNC, máy tiện CNC, đến máy cắt dây, máy mài… đều được gọi chung mà máy CNC như

OKK, DOOSAN, TMT, MORISEIKI,MIYANO,đều có những cải tiến với phần điện điều khiển với cấu hình mạnh của FANUC, SIEMENS, GSK, FAGOR…HIện đại hơn nhưng những máy CNC này thậm chí còn được đồng bộ và trang bị thêm Robot để hình thành một dây chuyền tự động>